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Die Forschung in der Arbeitsgruppe Rattay befasst sich mit den zellulären und molekularen Mechanismen, die der zentralen immunologischen Toleranz und der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen zugrunde liegen. Ein besonderes Interesse liegt auf der Thymusentwicklung und Gewebshomöostase, da der Thymus das Organ ist, in dem die T-Zell-Entwicklung und -Selektion stattfinden.

Die Zell-Zell-Kommunikation zwischen Lymphozyten und Thymus-Epithelzellen spielt in der Lymphozyten-Migration durch das Thymusgewebe und in der Ausbildung zentraler immunologischer Toleranz eine essentielle Rolle. Der zelluläre Informationsaustausch zwischen Thymus-Epithelzellen, Endothelzellen und Lymphozyten wird in der Arbeitsgruppe unter anderem mittels vollständiger Genom-Sequenzierungs-Analysen, hochauflösender Fluoreszenzmikroskopie und 3D-Zellkultursystemen untersucht.

Thymus-Epithelzellen und Dendritische Zellen präsentieren den sich entwickelnden Thymozyten Selbst-Peptide auf MHC-Molekülen und bewirken dadurch die Selektion im Thymus. Die molekularen Mechanismen, die an der Expression der Selbst-Peptide in Thymus-Epithelzellen beteiligt sind, werden mittels Einzel-Zell- und Populations-RNA-Sequenzierungen, ATAC-Sequenzierungen, ChIP-Sequenzierungen sowie unter Zuhilfenahme von bioinformatischen Analysemethoden untersucht.

Ein detaillierteres Verständnis der Gewebshomöostase im Thymus und der involvierten Zell-Zell-Kommunikation im Gesundheits- und Krankheitszustand ist notwendig, um individuelle Therapien zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen, Entzündungserkrankungen und Thymus-Epithel-Krebserkrankungen wie Thymomen und Thymuskarzinomen entwickeln und verbessern zu können.